đỒ ÁN HỒ CHỨA LOONG LUÔNG pa1

Tuyến đập chính Trên tuyến có các lớp đất, đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống như sau; Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễcây; kết cấu kém chặ

LỜI CẢM ƠN.

Với đề tài: Thiết kế hồ chứa Loọng Luông PA3” Sau 14 tuần làm đồ án tốtnghiệp, với sự phấn đấu lỗ lực của bản thân và sự hướng dẫn tỉ mỉ, chu đáo, nhiệt tình

của Thầy giáo ThS Nguyễn Hoàng Long cùng với các thầy cô giáo em đã hoàn thành

đồ án đúng thời gian quy định

Thời gian 14 tuần làm đồ án thực sự là khoảng thời gian rất bổ ích cho mỗi sinhviên trước khi ra trường Nó giúp sinh viên hệ thống hoá, tổng hợp lại kiến thức đã họctrong 5 năm từ những môn đại cương: Sức bền vật liệu, Cơ lý thuyết, Cơ kết cấu, cácmôn học Thủy văn, Thủy lực, Kết cấu thép và bê tông cốt thép và những môn chuyênngành như Thi công hay Thủy công, tất cả đều rất cần thiết cho việc làm đồ án tốt nghiệp

và đặc biệt sau này đi làm Ngoài ra nó còn rèn luyện kỹ năng đọc tài liệu, độc lập suynghĩ, sáng tạo, là cầu nói giữa lý thuyết và thực tế trong việc thiết kế, thi công các côngtrình, đồng thời chuẩn bị chu đáo để trở thành một kỹ sư thủy lợi thực thụ sau này

Chính vì vậy Đồ Án Tốt Nghiệp là một công trình đầu tay có ý nghĩa rất lớn đốivới em Tuy nhiên trong khoảng thời gian ngắn với một khối lượng công việc, tínhtoán tương đối lớn và đặc biệt do là sinh viên trình độ còn hạn chế và kinh nghiệmthực tế chưa có nên trong đồ án không thể tránh khỏi những sai sót và những chỗ chưahợp lý

Kính mong các thầy cô chỉ bảo hướng dẫn để em có thêm được nhiều kiến thức

bổ ích phục vụ cho công việc sau này

Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo ThS Nguyễn Hoàng Long đã tận tình chỉ

bảo cho em hoàn tất đồ án tốt nghiệp này

Kính chúc các thầy, các cô lời chúc tốt đẹp nhất!

Em xin chân thành cảm ơn!

Hội An, ngày tháng năm 2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trọng Nhân MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN 7

CHƯƠNG I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 7

1.1 ĐỊA HÌNH ĐỊA MẠO 7

1.2 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 8

1.2.1 Khu vực hồ chứa 8

1.2.2 Khu vực công trình đầu mối 9

1.3 VẬT LIỆU XÂY DỰNG 17

1.3.1 Đất 17

1.3.2 Đá, cát, cuội sỏi và các vật liệu khác 17

1.4 KHÍ TƯỢNG VÀ THUỶ VĂN 18

1.4.1 Khái quát điều kiện chung các khu vực nghiên cứu 18

1.4.2 Khí tượng 18

1.4.3 Thuỷ văn công trình 20

1.5 HIỆN TRẠNG VỀ MÔI TRƯỜNG KHU VỰC XÂY DỰNG, KHU HƯỞNG LỢI VÀ CÁC VÙNG LIÊN QUAN 24

1.5.1 Vùng hồ chứa 24

1.5.2 Vùng công trình đầu mối, vùng tuyến kênh dẫn và vùng hưởng lợi 24

Chương II ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ, NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 25

2.1 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 25

2.1.1 Tình hình dân sinh kinh tế 25

2.1.2 Hiện trạng thuỷ lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình 26

2.2 PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC, NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 26

PHẦN II 28

CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 28

3.1 GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ THÀNH PHẦN CÔNG TRÌNH 28

3.1.1 Giải pháp công trình: 28

3.1.2 Thành phần công trình: 28

3.2 CẤP BẬC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 28

3.2.1 Cấp công trình 28

3.2.2 Các chỉ tiêu thiết kế 29

3.3 VỊ TRÍ TUYẾN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 30

3.4 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA 30

3.4.1 Tính toán cao trình mực nước chết (MNC) 30

3.4.2 Tính toán cao trình mực nước dâng bình thường (MNDBT) 33

3.4.3 Kiểm tra xác định cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 37

3.5 HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 39

3.5.1 Đập ngăn Suối: 39

3.5.2 Công trình tháo lũ: 39

3.5.3 Cống lấy nước: 40

3.6 CHỌN PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH 40

3.6.1 Lựa chọn phương án: 40

3.6.2 Tính toán điều tiết lũ 40

PHẦN III THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 49

Chương IV THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 49

4.1 Xác định kích thước cơ bản đập: 49

4.1.1 Tài liệu thiết kế 49

4.1.2 Cao trình đỉnh đập: 49

4.1.3 Chiều rộng đỉnh đập: 57

4.1.4 Hệ số mái đập: 57

4.1.5 Cơ đập 57

4.1.6 Bảo vệ mái đập 58

4.1.7 Thiết bị thoát nước thân đập 60

4.2 Tính toán thấm 62

4.2.1 Các trường hợp tính toán 62

4.2.2 Các mặt cắt tính toán: 62

4.2.2 Số liệu tính toán:: 62

4.2.3.Tính thấm cho mặt cắt lòng suối 63

4.2.4 Tính toán thấm cho mặt cắt sườn đồi phía tả 67

4.2.5 Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi phía hữu 70

4.2.5.Tính tổng lưu lượng và tổn thất nước do thấm qua đập đất 72

4.3 Tính ổn định đập 73

4.3.1 Mục đích tính toán: 73

4.3.2 Trường hợp tính toán 74

4.3.3 Tài liệu tính toán 74

4.3.4 Phương pháp tính toán 75

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ 91

5.1 Kiểm tra khả năng tháo 91

5.1.1 Đặt vấn đề 91

5.1.2 Lựa chọn hình thức, kích thước công trình tràn : 91

5.1.3 Tính lại các hệ số  , m 92

5.2 Quy mô tràn xả lũ 94

5.2.1 Cửa vào 94

5.2.2 Ngưỡng vào 94

5.2.3 Dốc nước 95

5.2.4.Tiêu năng sau dốc và kênh dẫn nước hạ lưu 95

5.3 Tính toán thủy lực đường tràn xả lũ 96

5.3.1 Mục đích 96

5.3.2 Tính toán thủy lực dốc nước: 96

5.4 Tính toán tiêu năng cuối dốc 105

5.4.1 Hình thức tiêu năng 105

5.4.2 Thiết kế kênh hạ lưu 106

5.4.3 Xác định lưu lượng tiêu năng 108

5.4.4 Xác định kích thước bể tiêu năng 108

5.5 Chọn cấu tạo chi tiết tràn 110

5.5.1 Bộ phận cửa vào ( nối tiếp thượng lưu) 110

5.5.2 Ngưỡng tràn 111

5.5.3 Nối tiếp sau tràn: Dốc nước 112

5.5.4 Kích thước kết cấu bể tiêu năng sau dốc nước 112

5.5.5 Kênh hạ lưu 113

5.6 Tính toán ổn định 113

5.6.1 Mục đích 113

5.6.2 Yêu cầu tính toán, tài liệu tính toán 113

5.6.3 Trường hợp tính toán 114

5.6.4 Tính toán cụ thể 114

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 122

6.1.Chọn tuyến cống 122

6.2.Chọn hình thức cống 122

6.3.Tính toán thủy lực cống 122

6.3.1.Tài liệu thiết kế: 122

6.3.2.Sơ bộ bố trí cống: 123

6.3.3.Thiết kế kênh hạ lưu cống 123

6.3.4.Tính toán khẩu diện cống 126

6.3.5 Kiểm tra trạng thái chảy và tính toán tiêu năng 133

6.4 Tính toán tiêu năng 143

6.5 Chọn cấu tạo chi tiết cống 143

6.5.1 Cấu tạo cửa vào, cửa ra 143

6.5.2 Thân cống 144

6.5.3 Tháp van 146

PHẦN IV CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 147

ChươngVII: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG LẤY NƯỚC 147

7.1 Các trường hợp và phương pháp tính toán 147

7.1.2 Trường hợp tính toán 147

7.1.3 Số liệu tính toán 147

7.1.4 Xác định phương trình đường bão hoà tại vị trí đặt cống ngầm 149

7.2 Xác định các ngoại lực tác dụng lên cống 150

7.2.1 Áp lực đất 151

7.2.1.2 Áp lực đất hai bên thành cống 151

7.2.2 Áp lực nước 152

7.2.3 Trọng lượng bản thân 152

7.2.4 Phản lực nền 152

7.2.5 Sơ đồ lực cuối cùng trường hợp trong cống không có nước 152

7.3 Xác định nội lực cống ngầm: 154

7.3.1 Mục đích tính toán: 154

7.3.2 Phương pháp tính toán: 154

7.2.3 Nội dung tính toán: 155

7.3.4 Biểu đồ nội lực cuối cùng: 159

7.4 Tính toán và bố trí cốt thép: 161

7.4.1 Tài liệu tính toán: 162

7.4.2 Tính toán cốt thép dọc chịu lực: 163

7.4.3 Kiểm tra khả năng chống nứt: 175

TÀI LIỆU THAM KHẢO 178

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN

Chương 1

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1 Địa hình địa mạo

Hồ chứa Loọng Luông PA3 có diện tích lưu vực khoảng 2,2 km2 thuộc sườnĐông Nam dãy núi cao lên đến 1200m Dòng chính bắt nguồn từ độ cao trên 1100m.Lòng hồ có dạng mở rộng theo hướng Tây Bắc - Đông Nam kéo dọc theo 2 lòng khesuối Loọng Nghịu và Loọng Luông Phía nhánh phải – suối Loọng Nghịu lòng thunglũng hẹp sườn dốc; phía nhánh Loọng Luông lòng thung lũng mở rộng hơn với sườnđồi thoải < 300 và được ngăn cách bởi dải đồi cáo cao độ từ 1045m đến 1025m Phầnbụng hồ có cao độ từ 1020,0m ÷ 1005,0m dốc dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam Khuvực tuyến đập chính cắt ngang thung lũng rộng có địa hình bằng phẳng; các tuyến đậpphụ đi qua các eo yên ngựa gối với các sườn đồi có độ dốc từ 250 ÷ 400

Nhìn chung khu vực công trình có địa hình phức tạp, hầu hết diện tích đất tựnhiên là đồi, núi cao, có độ dốc lớn và bị chia cắt mạnh So với mực nước biển, độ caotrung bình là 950 m, nơi có cao độ cao nhất là 1.544 m, thấp nhất là 550 m Về tổngthể, địa hình khu vực có hướng thấp dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam và cơ bản đượcchia thành hai vùng chính:

+ Vùng núi: Hầu hết các núi vùng này là đồi dốc có cao độ trung bình 1200 ÷1544m so với mực nước biển, địa hình vùng này rất hiểm trở, nhiều chỗ vách dựngđứng, cheo leo, đỉnh lởm chởm tập trung nhiều phía Đông Bắc Trong vùng nàykhông có núi đá mà chỉ là sườn đồi dốc, thoát nước nhanh và có độ thấm cao làm chotầng đất mặt vùng này thường khô ngay cả sau những trận mưa rào, do đó về mùa khôvùng này thường thiếu nước nghiêm trọng

+ Vùng đồi đất bằng: Là vùng gồm các đồi núi nhỏ, độc lập dạng bát úp, chiacắt địa hình thành lòng chảo nhỏ xen kẹp các khe nhỏ, có cao độ thay đổi từ 550 ÷

cát kết phong hóa mạnh, biến chất, có đỉnh thoải bằng, độ dốc hai bên sườn núi tươngđối bằng Các thung lũng đã được nhân dân khai thác để canh tác trồng lúa hoặc câymàu và ao cá, trang trại Thảm thực vật phát triển rất đa dạng và phong phú, những nơicòn rừng tầng đất dày, đất đai còn tốt.

1.2.1.1 Đặc điểm địa chất thuỷ văn

Nước mặt có nguồn cấp từ 2 khe suối chính của lưu vực và một phần nướcthấm trong đất tầng phủ Kết quả thí nghiệm mẫu nước lấy tại các nhánh suối LoọngNghịu và Loọng Luông cho thấy nước là loại nước nhạt Bicacbonat Sunphát CloruaCanxi Magiê Natri; có pH = 7,08 ÷ 7,24; tổng độ khoáng hoá M = 0,14 ÷ 0,16 , Mg+2 =5,5 ÷ 7,6 mg/l; SO4-2 = 4,8 ÷ 24,4 mg/l; Cl- = 4,30 ÷ 5,0mg/l; HCO3- = 63,0 ÷ 107,5mg/l(0,44 me/l); CO2 xâm thực = 1,8 ÷ 4,3 mg/l

Nước ngầm tồn tại trong lớp cuội sỏi lòng suối cổ tại đáy thung lũng, nước tầngnày có quan hệ chặt chẽ với nước sông và một phần nước ngấm từ tầng đá gốc Theo sốliệu phân tích của mẫu nước lấy tại độ sâu của tầng chứa trong các hố khoan cho thấynước ngầm là nước nhạt Bicacbonat Sunphats Magiê Canxi với hàm lượng khoáng hoánhư sau: pH = 7,05 ÷ 7,08; tổng độ khoáng hoá M = 0,14; Mg+2 = 5,4mg/l; SO4-2 = 9,20mg/l; Cl- = 4,5 ÷ 4,9mg/l; HCO3- = 87,5 ÷ 93,0mg/l; CO2 xâm thực = 3,6 ÷ 4,3 mg/l

Nước mặt và nước ngầm không có biểu hiện của tính xâm thực đối với bê tông

và có đủ điều kiện để dùng làm nước trộn bê tông và vữa

1.2.1.2 Động đất và tân kiến tạo

Theo các tài liệu địa chất đã nghiên cứu thì các hoạt động kiến tạo trong khuvực đã diễn ra vào thời kỳ Paleozoi thượng – Mezozoi hạ ( P3 – T1), kết quả đã hình

thành hệ đứt gãy lớn Điện Biên – Lai Châu dài hàng trăm km với các tổ hợp thạch kiếntạo gồm đá macma xâm nhập; đứt gãy khá dốc và hoạt động cho đến Kainozoi theo cơchế trượt băng và gần đây vẫn còn các trận động đất khá mạnh Theo bản đồ phânvùng động đất Việt Nam và các tài liệu nghiên cứu của Viện Vật lý địa cầu thuộcTrung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ Quốc gia, khu vực công trình là vùng cóthể chịu ảnh hưởng của trấn động từ điểm tâm trấn cực đại nằm cách công trìnhkhoảng 15 km ÷ 20 km về phía Đông Bắc, tạo ra động đất cấp I0max =VII (MKS,MM)với cường độ Msmax = 5,5 độ Richter, tần suất khoảng 150 năm một lần

*/ Đánh giá khả năng trữ nước của lòng hồ

Hồ Loọng Luông về phía thượng lưu và vai đập được bao bọc bởi các triền đồicao tới trên 1050 m hình thành bởi tầng đá Điorit và Granodiorit, ngoại trừ về phía vaiphải đập có eo yên ngựa thấp hơn cao trình mực nước dâng của hồ nên cần phải đắp bổxung đập phụ, do vậy vấn đề thấm mất nước sang lưu vực khác là ít có khả năng xảy ra.Tuy nhiên, do đặc điểm của lớp phong hóa khá dày có tính thấm ở một số vùng đạt đếnmức trung bình nên vấn đề thấm mất nước từ hồ chủ yếu chỉ có thể xảy ra tại khu vực cácđầu vai đập và nền đập; đặc biệt tại nền đập có lớp cuội sỏi lũ tích lòng suối cổ nằm ở khásâu sẽ là những điều kiện khá thuận lợi quá trình thấm mất nước của hồ qua nền đập.1.2.1.3 Khả năng tái tạo bờ và bồi lắng lòng hồ

Với cao trình thiết kế của mực nước dâng bình thường cho thấy hầu hết đườngviền hồ và bờ hồ nằm trong phạm vi khu vực địa hình có độ dốc không lớn, khoảng từ

150 ÷ 250 và được cấu tạo bởi các tầng đất sét pha đến sét có tính dính cao; mặt khác lớpthực vật phát triển khá dày nên hiện tượng sạt trượt và tái tạo bờ hồ là ít có khả năng xảy

ra Trong trường hợp bề mặt địa hình tự nhiên bị phá vỡ khi khai thác đất đắp tại lòng hồthì cần lưu ý tạo mái dốc hợp lý để trách hiện tượng sạt lở sau này Do lưu vực nhỏ,ngắn nên quá trình bồi lắng hồ là rất hạn chế, chủ yếu chỉ là lượng bùn sét lơ lửng

1.2.2 Khu vực công trình đầu mối

1.2.2.1 Tuyến đập chính

Trên tuyến có các lớp đất, đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống như sau;

Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễcây; kết cấu kém chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bố trên bề mặt

Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạnbồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, kém chặt, nguồn gốc

aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ 2 ÷ 6cm chiếm đaphần.Trên mặt cắt lớp này chỉ gặp tại vị trí lòng khe Loọng Nghịu với diện phân bố hẹp và

bề dày 1,0m

Lớp 2a: Sét pha nhẹ màu xám đen, xám nâu lẫn sạn, nguồn gốc bồi tích suối

aQ Đất có trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng phân bố cục bộ thành lớp mỏng chỉ gặptại mặt cắt thượng lưu với chiều dày lớn nhất là 1,4m

Lớp 2b:Đất sét pha nặng lẫn ít sạn, sỏi xám vàng, xám xanh nguồn gốc bồi lũtích (aQ); Đất có trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng kết cấu chặt vừa Trong phạm vikhu vực đầu mối lớp có chiều dày từ 1,6 ÷ 4,8 m phân bố rộng khắp trong phạm vilòng thung lũng phía thượng và hạ lưu đậptừ cao trình +1006,0 trở xuống

Lớp 4: Hỗn hợp cuội dăm lẫn cát sạn màu nâu xám trắng kết cấu chặt, nguồngốc bồi lũy tích lòng suối cổ (apQ) Lớp này phân bố trực tiếp trên bề mặt tầng đá gốcphong hóa, gặp tại phía lòng thung lũng phần khe suối Loọng Luông tập chung chủyếu ở phía mặt cắt thượng lưu đập; chiều dày trung bình của lớp biến đổi từ 1,0m đến3,0m Đất có tính thấm nước trung bình với K = 1,06.10-3 (cm/s)

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố chủ yếu trên các sườnđồi cao ngay dưới lớp 1a; tập trung tại 2 phía đầu vai đập và đồi núi ngăn 2 khe suối.Chiều dày trung bình của lớp biến đổi từ (2,5 ÷ 4,0)m Lớp có tính thấm yếu (K=4,59.10-5 cm/s)

Lớp 6a: Đá Granoddiorit phong hoá koàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màuxám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng Trên mặtcắt tuyến đập, lớp này phân bố không liên tục chỉ gặp chủ yếu tại phíađỉnhđồi hữu kheLoọng Nghịuvới chiều dày lớp biến đổi mạnh từ 0,8 ÷ 7,0m Lớp có tính thấm nướctrung bình K= 1,97.10-4 (cm/s), đôi chỗ nước còn bị mất hoàn toàn khi thí nghiệm.Đây là lớp đá gốc bị phong hóa song còn giữ nguyên cấu trúc của đá mẹ với kết cấukém chặt, tính thấm nước trung bình cần lưu ý trong tính toán và thiết kế đập

Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổi thành đấtsét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi;dăm mảnh đá gốc mềm bởcòn chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khi khoan nõn khoan tiêu gần như hoàn

toàn, chỉ số RR = 0,0 ÷ 10,0%, RQD = 0% Đất thường có trạng thái từ dẻo cứng đếnnửa cứng, chặt vừa Trên mặt cắt tuyến đập, lớp này phân bố rộng khắp với chiều dàylớn và biến đổi từ 10,0m đến trên 20m Lớp có tính thấm nước yếu với hệ số thấmtrung bình từ thí nghiệm đổ nước là K= 3,6.10-5 (cm/s); lưu lượng thấm theo kết quả

ép nước là q = 0,041 l/ph.m.m tương đương K = 6,37.10-5 (cm/s)

Lớp 7: Đá Riolít phong hoá mạnh - vừa, nứt nẻ ít màu xám nâu, xám ghi, xámvàng đốm trắng Đá có cường độ cứng vừa dùng búa đập từ 1 ÷ 3 nhát mới vỡ; Chỉ số

RR = 5,0 ÷ 30,0%, RQĐ = 5 ÷ 15% Lớp có tính thấm nước trung bình, lưu lượngthấm q = 0,081 l/phút.m.m với hệ số thấm tương đương K = 1,25.10-4cm/s

Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến đập chính:

Theo kết quả khảo sát cho thấy cấu trúc mặt cắt địa chất vùng tuyến đập đượcđặc trưng như sau :

a/ Khu vực lòng các thung lũng từ cao trình +1005,00 trở xuống :

- Phần phía trên là các lớp có nguồn gốc bồi tích lòng suối và thềm suối gồm các lớp1b, 2a, 2b và lớp 4 với diện phân bố không đồng đều, chiều dày khá biến động Trongcác lớp tầng phủ tại lòng thung lũng đã nêu trên nhận thấy: lớp 1b có đặc điểm phân

bố trên diện hẹp; đặc tính cơ lý đặc trưng là độ chặt kém, kết cấu rời rạc tính nén lúncao và tính thấm tương đối lớn không phù hợp làm nền công trình, cần phải được bóc

bỏ Các lớp 2b lớp 4 và lớp 5 có diện phân bố rộng trong phạm vi khu vực tuyến,chiều dày các lớp này tương đối lớn Xét theo các tính chất cơ lý của lớp nhận thấy,các lớp này có sức chịu tải tương đối tốt, về tính thấm lớp 2b và lớp 5 có tính thấm yếu

đủ điều kiện để làm nền công trình Riêng lớp 4 với diện phân bố rộng, song có tínhthấm nước lớn và phân bố dưới sâu nên cần có biện pháp xử lý chống thấm phù hợp

- Phía dưới là các lớp 6b và 7 là các đới phong hóa từ mãnh liệt đến mạnh củatầng đá gốc Theo đặc tính cơ lý của chúng cho thấy tất cả các lớp này đều đảm bảokhả năng ổn định về lún cho đập;

b/ Tại phạm vi các sườn vai đập và dông đồi phân thủy của 2 khe suối cho thấy:

- Phần trên mặt gồm các lớp 1a và 5 phân bố với chiều dày từ 2,3 ÷ 4,0m; qua phântích cho thấy loại trừ lớp 1a là cần phải bóc bỏ hoàn toàn thì lớp 5 là lớp có đủ điềukiện làm nền của công trình

này về sức chịu tải đủ điều kiện làm nền công trình.

1.2.2.2.Tuyến đập phụ

Đặc điểm phân bố các lớp tại nền tuyến như sau:

Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễ cây kếtcấu kém chặt, trạng thái nửa cứng Lớp phân bố trên bề mặt đất tự nhiên với chiều dàylớn nhất là 1,5m Lớp này cần bóc bỏ hoàn toàn khi thi công đập

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Tại tuyến lớp phân bố trên toàn bộchiều dài với chiều dày > 3,5(m) và chưa kết thúc

Nhìn chung tại tuyến đập phụ địa chất nền có cấu tạo khá đơn giản gồm 02 lớp;trong đó lớp 1a là hỗn hợp đất lẫn rễ cây nên cần được bóc bỏ hoàn toàn Đập phụ cóchiều cao không lớn nên với đặc điểm, tính chất của lớp 5 thì nền đập không cần bất

cứ biện pháp xử lý nào khác

1.2.2.3 Tuyến tràn

Các lớp đất đá gặp trên tuyến theo thứ tự từ trên xuống như sau:

Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễcây kết cấu kém chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bố tại phần trêncùng của mặt cắt từ HK11 đến chân suối Loong Nghịu với chiều dày từ 0,2 ÷ 0,4m

Lớp 3a: Cát sạn màu xám nâu, xám đên kết cấu rời rạc; nguồn gốc bồi tích lòngsuối aQ.Trên mặt cắt lớp này chỉ gặp tại vị trí lòng suối với chiều dày 1,2m

Lớp 4: Hỗn hợp cuội dăm kích thước từ 2,0 ÷ 6,0cm lẫn cát sạn màu mâu xámtrắng kết cấu chặt vừa, nguồn gốc bồi lũ tích lòng suối cổ (apQ) Lớp phân bố dưới lớp

3 tại vị trí lòng suối và nằm trực tiếp trên bề mặt tầng đá gốc phong hóa với chiều dày1,8m Đất có tính thấm nước trung bình với K = 3,09.10-3 cm/s

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố chủ yếu trên phạm vithân tràn với chiều dày từ 3,0 ÷ 4,0m Lớp có tính thấm yếu K= 4,32 10-5cm/s

Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổi thành đấtsét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi;dăm mảnh đá gốc mềm bởcòn chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khi khoan nõn khoan tiêu gần như hoàntoàn Đất thường có trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng, kết cấu chặt vừa Trên mặt

cắt tuyến, tại phần thân tràn lớp này phân bố rộng khắp từ từ cao trình +1023,5 trởxuống thấp dần theo dạng bề mặt địa hình tự nhiên Tại vị trí bể tiêu năng – lòng suối

bề mặt lớp gặp tại cao trình +1003 Lớp có tính thấm nước yếu với kệ số thấm trungbình là K= 4,10 x 10-5 cm/s; Lớp có sức chịu tải trung bình, tính nén lún nhỏ R0 = 1,74kG/cm2; E0 = 78,5 kG/cm2 đủ điều kiện làm nền cho tràn

Đánh giá điều kiện địa chất tuyến tràn:

Dọc toàn bộ tuyến tràn, nền được đặc trưng bởi 2 kiểu cấu trúc riêng biệt:

- Phần từ ngưỡng và thân tràn cấu trúc của nền gồm 3 lớp trong đó phần trên là lớp sétpha nguồn gốc tàn tích nằm trên cao trình ngưỡng Phía dưới cao trình ngưỡng là lớp

đá nền phong hóa 6b

- Phần đuôi tràn – bể tiêu năng, nền được đặc trưng bởi phần trên là các lớp 3a và 4 làcác lớp cuội, cát nguồn gốc bồi tích aQ, kết cấu rời rạc; phía dưới là các lớp đá có mức

độ phong hóa mãnh liệt đến mạnh

Như vậy, với cao trình ngưỡng tràn +1023,5m nên đáy tràn hầu hết đặt trên lớp6b; đây là lớp đảm bảovề cường độ cho phép làm nền của tràn tuy nhiên do lớp có tínhthấm từ yếu đến trung bình cần phải được cần được xử lý chống thấm bằng chân khayhoặc màng chống thấm để hạn chế dòng thấm qua đáy Tại phạm vi hố tiêu năng docác lớp 3a, 4 có kết cấu rời rạc nên cần phải bóc bỏ Phần đáy bể đặt trên lớp phonghóa mãnh liệt nên cũng cần phải được gia cố chắc chắn

1.2.2.4 Tuyến cống

Đặc điểm phân bố các lớp đất như sau:

Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễcây kết cấu kém chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bố trên bề mặtđất tự nhiên với chiều dày từ 0,4m ÷ 0,7m

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Trên mặt cắt lớp phân bố chủ yếu vềphía hạ lưu công kể tù vị trí hố khoan HK17 với chiều dày 1 ~ 3m

Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổi thành đấtsét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi;dăm mảnh đá gốc mềm bởcòn chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khi khoan nõn khoan tiêu gần như hoàn

139,4 kG/cm2.

Đánh giá điều kiện điạ chất công trình tuyến cống:

Điều kiện địa chất nền tuyến khá phức tạp trong đó phân trên mặt đến cao trình+ 1010m chủ yếu gặp các lớp đất có nguồn gốc bồi tích (lớp 2c và 3b) và lớp sườn tích 5.Nhìn chung các lớp này ngoài đặc điểm chính là có diện phân bố không đều trên mặt cắttuyến thì tính cất xây dựng tương đối kém không đủ điều kiện làm nền cống Phía dưới từcao trình +1010m gặp chủ yếu là các lớp đá gốc granodiorits phong hóa từ mãnh liệt đếnrất mạnh Các lớp này đều có sức mang tải tương đối tốt đủ điều kiện làm nền công trình 1.2.2.5 Tuyến kênh

a/ Tuyến kênh hữu:

Dọc theo tuyến kênh có các lớp đất phân bố như sau:

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây, đất cótrạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng; lớp này phân bố trên cùng và có mặt trên toàntuyến với chiều dày từ 0,3 ÷ 0,4m

Lớp 2b: Sét pha nặng mầu xám vàng xám xanh, nguồn gốc bồi tích, trạng tháiđất dẻo mềm đến dẻo cứng Trên mặt cắt lớp chỉ gặp tại phần đầu tuyến nơi bố trí đậpdâng đón nước, chiều dày 1,0m

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố trên toàn bộ chiều dàimặt cắt với chiều dày từ 1,8m đến > 3,0m Đất có tính thấm nước yếu K = 4,1.10-

5cm/s; đất có sức chịu tải, tính nén lún nhỏ đủ điều kiện làm nền kênh

Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hoá koàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màuxám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng Trên mặtcắt lớp này phân bố khá đều khắp và nằm dứơi sâu ngay sau lớp 5

Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến kênh Hữu:

Từ kết quả khảo sát cho thấy, điều kiện địa chất tuyến kênh khá đơn giản, hầuhết các lớp đất phân bố trên mặt cắt tuyến đều có tính chất xây dựng từ trung bình đếnkhá; tính thấm nước yếu Lớp đá gốc nằm khá sâu phía dưới Với cấu trúc địa chất nhưtrên hều hết tuyến kênh được đặt trên các lớp 5 và có đủ điều kiện để kênh ổn định vàkhông xảy ra tổn thất nước của kênh

b/ Đập dâng:

Phân bố các lớp đất đá từ trên xuống như sau:

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây; lớp cóchiều dày 0,3m phân bố chủ yếu tại thềm trái suối

Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạnbồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, kém chặt, nguồngốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ 2 ÷ 6cm chiếm đaphần Trên mặt cắt, lớp này chỉ gặp tại vị trí lòng suối với chiều dày lớn nhất là 1,6m

Lớp 2b: Sét pha nặng mầu xám vàng xám xanh , nguồn gốc bồi tích, trạng tháiđất dẻo mềm đến dẻo cứng Trên mặt cắt lớp phân bố từ cao trình 980,0m trở xuốngnên chỉ gặp tại lòng suối và thềm trái; chiều dày lớp biến đổi từ 1,0 ÷ 1,7m Lớp cótính thấm nước yếu, sức chịu tải trung bình

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố trên toàn bộ chiều dàimặt cắt với chiều dày từ 2,5m đến 4,8m; tại vai phải đập lớp xuất lộ trên mặt đất tựnhiên Đất có tính thấm nước yếu K = 2,5.10-5 cm/s; đất có sức chịu tải trung bình, tínhnén lún nhỏ đủ điều kiện làm nền đập

Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hoá koàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màuxám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng Trên mặtcắt lớp này phân bố khá đều khắp và nằm dứơi sâu ngay sau lớp 5

Nhận xét: Với đặc điểm phân bố của các lớp đất đá tại khu vực đập dâng nhậnthấy, ngoại trừ lớp 1b - cuội cát sỏi lòng suối có tính thấm cao, kết cấu rời rạc cần phảibóc bỏ hoàn toàn Còn lại, nhìn chung các lớp đất từ 2b, 5 đều có thể làm nền của côngtrình Tuy nhiên, để công trình đủ điều kiện ổn định thì móng của công trình cần được đặttrong lớp 5

c/ Tuyến kênh Tả:

Dọc theo tuyến kênh có các lớp đất phân bố như sau:

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây, đất cótrạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng; lớp này phân bố trên cùng và có mặt hầu như trêntoàn tuyến với chiều dày từ 0,3 ÷ 0,4m

Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạnbồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, kém chặt, nguồn gốc

aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ 2 ÷ 6cm chiếm đa phần

Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến kênh Tả:

Từ kết quả khảo sát cho thấy, điều kiện địa chất tuyến kênh khá đơn giản, hầuhết nền tuyến kênh đi trong lớp 5 là lớp có đủ điều kiện để đẩm bảo kênh ổn định vàkhông xảy ra tổn thất nước của kênh

d/ Tuyến xi phông số 1:

Điều kiện địa chất tuyến như sau:

Lớp 2a: Sét pha nhẹ màu xám đen, lẫn sạn, nguồn gốc bồi tích suối aQ Đất cótrạng thái dẻo mềm

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ

Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màunâu đỏ, xám vàng, xám nâu lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng

e/ Tuyến xi phông số 2:

Điều kiện địa chất tuyến như sau:

Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạnbồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, kém chặt, nguồngốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước từ 2 ÷ 6cm chiếm đa phần

Lớp 2b: Sét pha nặng mầu xám vàng lẫn ít sạn, nguồn gốc bồi tích, trạng tháiđất dẻo mềm đến dẻo cứng

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ

Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màunâu đỏ, xám vàng, xám nâu lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng 1.2.2.6 Tuyến đường thi công và quản lý

Điều kiện địa chất tuyến như sau:

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ

Lớp 6: đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màunâu đỏ, xám vàng, xám nâu lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng

1.3 Vật liệu xây dựng

1.3.1 Đất

+ Mỏ vật liệu đất số 1: nằm trong lòng hồ về phía thượng lưu đập Khu vựckhai thác của mỏ gồm 3 dải đồi được ngăn cách bởi 2 khe suối Loọng Nghịu và LoọngLuông với tổng diện tích khai thác khoảng 80500m2 Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất 5

là đất sét pha nặng màu nâu đỏ đến nâu vàng lẫn ít sạn sỏi; trạng thái từ dẻo cứng đếnnửa cứng; nguồn gốc sườn, tàn tích (edQ) Chiều dày khai thác từ 4,0 ÷ 4,5m; chiềudày lớp bóc bỏ 0,3m; trữ lượng khai thác của lớp 5 được đánh giá ở cấp A đạt V1-5 =363700m3 Trữ lượng khai thác thực tế ngoài phạm vi 10Hmax (Hmax – chiều cao lớnnhất của đập) khoảng 165.000m3

+ Mỏ vật liệu số 2: nằm trên tuyến đường thi công về phía đồi đầu vai phải đập.phạm vi khai thác từ cao độ +1025m đến +1037m; diện tích khoảng 17600m2 Phạm vikhai thác của mỏ là khu sườn đồi có độ dốc < 300 Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất 5 làđất sét pha nặng màu nâu đỏ đến nâu vàng lẫn ít sạn sỏi,tỉ lệ chiến từ 8,0 ÷ 14,0% Đấtthường có trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc sườn, tàn tích (edQ) Chiềudày khai thác trung bình là 4,0m, chiều dày lớp bóc bỏ 0,3m; trữ lượng khai thác củalớp 5 được đánh giá ở cấp A đạt V2-5 = 66200m3

+ Mỏ vật liệu đất số 3: nằm về phía dông đồi đầu vai trái đập về phía hạ lưu đậpgần nhất cách tim đập khoảng 300m; phạm vi khai thác là sườn đồi từ cao độ+1010,0m đến +1027,0m; diện tích khai thác khoảng 80200m2 Phạm vi khai thác của

mỏ là khu sườn đồi có độ dốc < 300 Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất 5 là đất sét phanặng màu nâu đỏ đến nâu vàng lẫn ít sạn sỏi, tỉ lệ chiếm từ 8,0 ÷ 12,0% Chiều dàykhai thác trung bình là 4,7m, chiều dày lớp bóc bỏ 0,3m; trữ lượng khai thác của lớp 5được đánh giá ở cấp A đạt V3-5 = 337000m3

1.3.2 Đá, cát, cuội sỏi và các vật liệu khác

Đá khai thác tại mỏ đá Hoàng Anh – xã Na Ư cách vị trí đầu mối công trình 37kmCát khai thác ở khu vực trung tâm xã Mường Phăng có cự li vận chuyển đếncông trình là 14m

Ống thép, vải địa kỹ thuật và các vật liệu đặc biệt khác mua tại Hà Nội

Sắt, thép, xi măng, … mua tại thành phố Điện Biên

1.4 Khí tượng và thủy văn

1.4.1.Khái quát điều kiện chung các khu vực nghiên cứu

1.4.1.1 Đặc điểm địa hình địa mạo lưu vực

Kết quả nghiên cứu địa chất trong vùng cho thấy không có hiện tượng mất nướctrong lưu vực.Vùng nghiên cứu nằm trên độ cao trung bình trên 1000m, thảm phủ thựcvật tương đối tốt, có khả năng giữ nước cao Do lưu vực nhỏ, tốc độ tập trung dòngchảy nhanh nên dòng chảy năm lưu vực được tính toán từ mưa

1.4.1.2 Đặc điểm của mạng lưới sông, suối

Tính đến tuyến công trình, đặc trưng hình thái lưu vực như sau:

Bảng 1-2: Thống kê các đặc trưng hình thái lưu vực T

T Các đặc trưng Ký hiệu Đơn vị Tuyến hồ

Bảng 1-3: Tình hình quan trắc của các trạm khí tượng

1.4.2.2 Các đặc trưng khí hậu khí tượng

Khí hậu vùng dự án nói chung chịu ảnh hưởng của vùng nhiệt đới gió mùa: nắngnóng, mưa nhiều, độ ẩm cao, bốc hơi nhiều Nhiệt độ mang đặc trưng của vùng miềnnúi, nhiệt độ lên cao vào những tháng mùa hè và giảm đáng kể vào những tháng mùađông, có thời điểm xuống tới gần 00C Mưa chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5đến tháng 9, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3, tháng 10 và tháng 4 là hai tháng chuyểntiếp Lượng mưa phân phối không đều, chiếm tỷ lệ lớn trong mùa mưa; mùa khô lượngmưa ít, tuy nhiên vào tháng 4, tháng 10 có thể xuất hiện một vài trận mưa gây lũ

Đặc điểm khí hậu khu vực hồ chứa được phân tích thông qua số liệu quan trắccác yếu tố khí hậu của trạm Điện Biên

Độ ẩm tương đối (U

%)

Tốc độ gió TB (Vm/s)

Lượng bốc hơi ống Piche

b/ Bốc hơi: dựa vào dạng bốc hơi nhiều năm của trạm Điện Biên, lượng tổn thất

bốc hơi được phân phối như sau:

Bảng 1-5: Phân phối bốc hơi theo tháng

ΔZ

(mm) 14,2 17,1 20,0 18,8 19,2 15,7 13,5 12,1 12,5 14,6 14,2 13,4 185,3

c/ Gió: tốc độ gió lớn nhất theo các hướng được thu thập từ chuỗi tài liệu quan

trắc của trạm Điện Biên, kết quả tính toán như sau:

Bảng 1-6: Gió lớn nhất các hướng theo tần suất Hướng V TB (m/s) C V C S V 2% (m/s) V 4% (m/s)

1.4.3 Thuỷ văn công trình

1.4.3.1 Mạng lưới đo đạc, các yếu tố và thời gian quan trắc thuỷ văn đã có trong lưu vực và các vùng liên quan

Gần vị trí lưu vực có trạm Nứa Ngàm (F = 125 km2) quan trắc dòng chảy ngày

từ 1970 – 1974; trạm Bản Yên (F = 638 km2) quan trắc dòng chảy từ 1976 đến nay;trạm Thác Bay trên sông Nậm Rốm quan trắc dòng chảy từ năm 1959 ÷1962 TrạmBản Yên có diện tích lưu vực quá lớn so với vùng nghiên cứu, trạm Nứa Ngàm ở gầnlưu vực tính toán nhất, tuy nhiên có chuỗi tài liệu quá ngắn nên chỉ dùng để tính toánphân phối dòng chảy năm của lưu vực

Bảng 1-7: Tình hình quan trắc của các trạm thuỷ văn

TT Tên trạm F lv (km 2 ) Yếu tố đo Thời gian đo

2 Bản Yên 638 Thủy văn, mưa 1976 đến nay

Bảng 1-8: Tính lượng mưa một ngày max thiết kế

XTB

(mm)

CV CS P = 0,2% P = 0,5% P = 1,0% P = 1,5% P = 2% P = 10%116,4 0,39 1,40 323,0 290,1 264,8 249,9 239,2 177,0

a/ Lượng mưa khu tưới: lượng mưa khu tưới được xác định bằng lượng mưa tần

suất 85% tại lưu vực Để tính lượng mưa khu tưới tiến hành xây dựng đường tần suấttổng lượng mưa năm trạm Điện Biên Lượng mưa tưới thiết kế XP=85% = 1352,6mm

Bảng 1-9: Mô hình mưa tưới thiết kế

b/ Dòng chảy năm và dòng chảy năm thiết kế: dòng chảy năm và dòng chảy

năm thiết kế được xác định theo công thức kinh nghiệm

Bảng 1-10: Kết quả tính toán dòng chảy năm

Từ liệt tài liệu dòng chảy trạm Nứa Ngàm từ 1970 ÷ 1975, chọn mô hình năm

1972 để phân phối dòng chảy năm cho lưu vực Kết quả tính toán phân phối dòng chảynăm thiết kế 85% cho lưu vực như sau:

Bảng 1-12: Phân phối dòng chảy năm thiết kế tần suất 85%

Tuyến hồ

Q (m3/s) 0,005 0,003 0,003 0,006 0,005 0,024

c/ Dòng chảy lũ: Sử dụng công thức cường độ giới hạn để tính lưu lượng đỉnh

lũ cho lưu vực Kết quả tính toán như sau:

Bảng 1-13: Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tại tuyến hồ Tham số P = 0,2% P = 0,5% P = 1% P = 1,5% P = 2% P = 10%

Q (m3/s )

T (h)

Q (m3/s)

T (h)

Q (m3/s )

T (h)

Q (m3/s )

T (h)

Q (m3/s)

d/ Lũ thi công: tính lũ thi công từ trạm Nứa Ngam bằng phương pháp siêu định

lượng; sau đó chuyển về tuyến công trình Loọng Luông 1

Bảng 1-17: Lũ thi công tại tuyến công trình

Tuyến hồ Loọng Luông 1 0,219 0,280 1,23 0,602 5,14 0,34 0,556Tuyến đập dâng 0,060 0,077 0,339 0,166 1,415 0,094 0,153

e/ Dòng chảy bùn cát: độ đục bình quân nhiều năm: sau khi tham khảo số liệu

đo đạc, kết hợp với số liệu đã chọn để tính toán cho các công trình Pe Luông, ThácBay, Nậm Rốm chọn độ đục tính toán cho lưu vực hồ tính toán là o = 250 (g/m3)

g/ Lượng nước đến và lượng nước dùng:

Bảng 1-19: Lượng nướcđến (WQ) - Lượng nước dùng (Wq)

1.5 Hiện trạng về môi trường khu vực xây dựng, khu hưởng lợi và các vùng liên quan

1.5.1 Vùng hồ chứa

Nguồn nước tập trung trên lưu vực hồ chứa chủ yếu là nguồn nước mặt Kết quảkhảo sát cho thấy lượng nước đảm bảo, không mang theo các khoáng chất hoà tan độchại

Trong lòng hồ hiện tại có nhiều hộ dân canh tác trong lòng hồ

1.5.2 Vùng công trình đầu mối, vùng tuyến kênh dẫn và vùng hưởng lợi

Môi trường sinh thái trong khu vực đã bắt đầu có sự suy thoái do ảnh hưởngcủa sự thay đổi của thời tiết cũng như phương cách sản xuất nông nghiệp

Chương 2

ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ, NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế

2.1.1 Tình hình dân sinh kinh tế

2.1.1.1 Dân số - lao động

Toàn xã Mường Phăng có 1184 hộ với 8.288 nhân khẩu gồm các dân tộc: Thái,Mông, Khơ Mú Dân số trong vùng hưởng lợi gồm 6 bản: Loọng Luông, LoọngNghịu, Loọng Háng, bản Cang, bản Yên và bản Co Mặn

Nhân dân hưởng lợi thuộc các dân tộc thiểu số vùng cao, chủ yếu là dân tộc Thái,

và H’Mông Đối tượng hưởng lợi từ công trình là một cộng đồng nghèo, dân trí chậmphát triển; nguồn thu nhập chính của người dân trong vùng chủ yếu dựa vào sản xuấtnông nghiệp Nói chung đời sống nhân dân còn gặp nhiều rất nhiều khó khăn về vật chấtcũng như tinh thần, thu nhập bình quân đầu người thấp, tỷ lệ hộ nghèo còn ở mức cao.2.1.1.2 Địa giới hành chính

Toàn bộ công trình nằm trong địa giới hành chính của xã Mường Phăng - huyệnĐiện Biên nên có những thuận lợi trong vấn đề đền bù và giải phóng mặt bằng

2.1.1.3 Sản xuất nông nghiệp

Sản xuất nông nghiệp trong vùng dự án chủ yếu là lúa; ngoài ra còn một số diệntích trồng sắn, ngô; do thiếu nước hàng năm nên năng suất thấp, bấp bênh Sản xuấtcòn mang tính tự cung tự cấp, sản xuất hàng hoá còn phân tán, qui mô sản xuất nhỏ

Theo số liệu thống kê của xã Mường Phăng nhân dân trong vùng hưởng lợinguồn sống chính là sản xuất nông nghiệp

Diện tích trồng lúa nước của xã: Lúa 1 vụ là 366 ha; năng suất bình quân2.6tấn/ha Thu nhập bình quân 90 kg thóc/ người/năm Lúa 2 vụ 130 ha.

Diện tích trồng mầu: chủ yếu trồng ngô 1 vụ năng suất bình quân 1 tấn/ha

2.1.1.4 Cơ sở hạ tầng kinh tế kỹ thuật

Hệ thống cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống thuỷ lợi, còn thiếu và không đồng

bộ Tại vùng dự án có một số tuyến đường giao thông rải đất cấp phối với chiều rộng

từ (5 ÷ 7)m Tuy nhiên các tuyến đường này mới chỉ nối trung tâm xã Mường Phăng

và một số bản lớn, các bản còn lại chưa có tuyến đường giao thông

Về giao thông: Xã Mường Phăng đã có đường giao thông đi lại thuận lợi Đườngnhựa đã đến trung tâm xã Từ trung tâm xã đến công trình đã có đường dân sinh

Về điện: hiện tại có một đường dây điện 35kv cung cấp điện cho xã Điện đã được đưatới phần lớn các bản của xã Mường Phăng Hiện nay điện mới chỉ được dùng cho sinh hoạt

Nước sinh hoạt: tuyến đường nước sinh hoạt của bản Loọng Luông PA3 đã đượcđầu tư năm 2003 bằng nguồn vốn tài trợ EU chạy qua vùng xây dựng hồ chứa nước

2.1.2 Hiện trạng thuỷ lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình

Dự án Hồ chứa nước Loọng Luông PA3 thuộc địa phận bản Loọng Luông - xãMường Phăng- huyện Điện Biên - tỉnh Điện Biên Đây là khu vực có địa hình kháphức tạp nên công tác thủy lợi của huyện hiện còn gặp nhiều khó khăn Các công trìnhthủy lợi hiện có đều mang tính địa phương, nhỏ nên tổng diện tích đất canh tác đượctưới chủ động chỉ chiếm khoảng 30% Diện tích đất canh tác còn lại hoàn toàn phụthuộc vào thiên nhiên Đời sống của đồng bào trong khu vực hiện còn hết sức khókhăn mặc dù tiềm năng đất đai còn nhiều, chưa khai thác được vì thiếu nguồn nướctưới

Với hiện trạng công trình như đã nêu trên việc đầu tư xây dựng công trình: Hồchứa Loọng Luông PA3 là hết sức cần thiết và cấp bách

2.2 Phương án sử dụng nguồn nước, nhiệm vụ công trình.

2.2.1 Mục tiêu đầu tư

Cấp nước tưới ổn định cho 150 ha đất trồng lúa thuộc các cánh đồng bản LoọngLuông, bản Cang, bản Loọng Háng, bản Loọng Nghịu, bản Yên và bản Co Mặn, trong đó:

+ Tưới lúa mùa: 150ha

Cải tạo môi trường, tạo cảnh quan môi trường sinh thái cho khu Di tích lịch sửMường Phăng.

Tạo nguồn cấp nước cho nuôi trồng thủy sản; cấp nước cho sinh hoạt; tưới mầu

và cây ăn quả

2.2.2 Nhiệm vụ công trình

- Tưới lúa vụ mùa: 150ha

- Tưới lúa vụ Đông Xuân: 100ha

2.2.3 Diện tích sử dụng đất

Tổng diện tích chiếm đất 19,5ha bao gồm:

+ Đầu mối và lòng hồ: 15ha (đất rừng 5ha, đất ruộng 5ha, đất nương 5ha)

+ Kênh: 4ha đất đồi

+ Đường thi công: 0,5ha đất nương và đất đồi

2.2.4 Loại, cấp công trình

Loại công trình: Công trình thuỷ lợi

Cấp công trinh: cấp II

2.2.5 Thành phần công trình

Đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước, hệ thống kênh, nhà quản lý, đường thi công,

hệ thống điện, hệ thống cấp nước

PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ

Chương 3

3.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình

3.1.1 Giải pháp công trình

Xây dựng đập đất tạo hồ chứa trữ nước trong mùa mưa, nước được lấy từ hồchứa, qua cống để tưới tự chảy cho 125ha, tưới cấp nguồn cho khu tưới sau đập dâng25ha; cấp nước sinh hoạt; kết hợp nuôi trồng thuỷ sản, tạo cảnh quan du lịch, cải tạomôi trường sinh thái vùng dự án

*/ Lựa chọn vùng và tuyến công trình

Cụm công trình đầu mối dự kiến xây dựng nằm trên hai khe suối Loọng Luông

và Loọng Nghịu thuộc địa phận bản Loọng Luông, xã Mường Phăng, huyện ĐiệnBiên, tỉnh Điện Biên; cách thành phố Điện Biên Phủ 27km

Vị trí cụm đầu mối có toạ độ: 21029' vĩ độ Bắc

103009' kinh độ Đông

Xã Mường Phăng có vị trí:

+ Phía Bắc: Giáp xã Ẳng Nưa của huyện Mường Ẳng

+ Phía Nam: Giáp xã Nà Nhạn và xã Tà Lèng huyện Điện Biên

+ Phía Đông: Giáp xã Pú Nhi huyện Điện Biên Đông

+ Phía Tây: Giáp xã Nà Tấu

Đối tượng hưởng lợi là cộng đồng dân cư các dân tộc Thái, Mông, Khơ Mú thuộccác bản Loọng Luông, Loọng Nghịu, Loọng Hang, bản Cang, bản Yên, bản Cò Mặn

3.1.2 Thành phần công trình

Công trình hồ chứa nước Loong Luông PA2 bao gồm 3 hạng mục chính sau:

+ Đập dâng nước tạo hồ bằng vật liệu đất đắp

+ Tràn xả lũ

+ Cống lấy nước

=> Ngoài ra còn hệ thống kênh tưới để dẫn nước về khu tưới

3.2 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế

- Theo năng lực phục vụ

Với nhiệm vụ công trình là cấp nước tưới cho 150ha (= 0.15x10-3 ha) < 2haTra bảng 1 (Trang 10)QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT

→ Công trình cấp IV

- Theo đặc tính kỹ thuật của các hạng mục công trình đầu mối:

Dựa vào bình đồ đập chính, ta thấy đáy khe Suối Loong Luông ở cao độ + 1005(m), các đỉnh núi hai bên bờ Suối nơi tuyến đập có độ cao +1033(m) , nên ta sơ bộchọn chiều cao đập trong khoảng (15÷ 35) (m), tra bảng tra bảng 1 (Trang 10)QCVN04-05: 2012/BNNPTNT với loại công trình thủy lợilà đập, vật liệu đất đá, lọai đất nềnđất sét (nhóm B ) → Công trình cấp II

Dựa theo hai điều kiện trên ta sơ bộ xác định được công trình cấp II

3.2.2 Các chỉ tiêu thiết kế

Công trình cấp II, dựa vào các tiêu chuẩn ta xác định được các chỉ tiêu thiết kế sau:

*/ Tra QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT ta có:

- Tần suất lũ thiết kế: P = 1% - Bảng 4 (Trang 16)

- Tần suất lũ kiểm tra: P = 0,2% - Bảng 4 (Trang 16)

- Tần suất đảm bảo tưới: P = 85% - Bảng 3 (Trang 15)

- Tần suất đảm bảo cấp nước: P = (80÷95) %

+ Hệ số lệch tải: - Bảng B.2 (Trang 47)

- Trọng lượng bản thân công trình: n = 1,05 (0,95)

- Áp lực thẳng do trọng lượng đất gây ra: n = 1,1 (0,9)

+ Hệ số điều kiện làm việc: m =1

+ Tuổi thọ công trình: T = 75 năm

*/ Tra TCVN 8216/20019, ta có:

- Chiều cao an toàn của đập:

Ứng với MNDBT a = 0,7 (m)Ứng với MNLTK a = 0,5 (m)Ứng với MNLKT a = 0,2 (m)

- Tần suất gió thiết kế:

3.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối

Cụm công trình đầu mối xây dựng nằm trên hai khe suối Loọng Luông vàLoọng Nghịu thuộc địa phận bản Loọng Luông, xã Mường Phăng, huyện Điện Biên,tỉnh Điện Biên; cách thành phố Điện Biên Phủ 27km

Vị trí cụm đầu mối có toạ độ: 21029' vĩ độ Bắc

Mực nước chết (MNC) kí hiệu là Zc là mực nước tương ứng với dung tích chết

Vc Mực nước chết và dung tích chết có quan hệ với nhau theo đường quan hệ địa hìnhkho nước.Dung tích chết và mực nước chết phải đảm bảo chứa hết được phần bùn cátlắng đọng trong hồ chứa trong thời gian hoạt động của công trình, đồng thời đảm bảoyêu cầu tưới nước tự chảy

Vbc : Thể tích bồi lắng hàng năm của bùn cát

T: Số năm hoạt động của công trình (tuổi thọ công trình) (T=75năm)+ Mực nước chết (MNC) không được nhỏ hơn cao trình mực nước tối thiểu đểđảm bảo tưới tự chảy

MNC ≥ Zmin

Zmin: Cao trình mực nước tối thiểu để đảm bảo tưới tự chảy

b/ Tính toán bồi lắng hồ chứa:

Lượng bùn cát lắng đọng hàng năm tại vị trí tuyến công trình bao gồm:

- Bùn cát lơ lửng

- Bùn cát di đẩy

Vc Vhd Vsc

BC MNC MNDBT MNLTK

Bảng 3-1: Tổng dung tích lắng đọng hàng năm trong hồ chứa

(tấn)

Khối lượng riêng (tấn/m 3 )

Dung tích (m 3 )

*/ Xác định mực nước chết theo điều kiện lắng đọng bùn cát:

MNC = Zbc + a + h

Trong đó:

+ a: độ cao an toàn đảm bảo bùn cát không đi vào cống lấy nước

+ h: chiều sâu dòng chảy ở cửa vào cống, ứng với MNC và lưu lượng tương ứng -> Sơ bộ chọn : a = 0,5m ; h = 1,2(m)

+ Zbc : cao trình bùn cát được xác định theo thể tích bùn cát (Zbc=1008,3m)

=> MNC = 1008,3+0,5+1,2=1010 m

Tra trên đường quan hệ Z ~ V ta được: Vc = 0,065 x 106 (m3)

*/ Xác định mực nước chết theo điều kiện tưới tự chảy:

MNC = ZKC + ∆h

Trong đó:

+ ZKC : cao trình yêu cầu tưới tự chảy đầu kênh hạ lưu

ZKC = 1008,5+ ∆h : tổng tổn thất cột nước qua cống, sơ bộ chọn ∆h=0,5m

+ Căn cứ vào tài liệu dòng chảy năm thiết kế P = 85%

+ Lượng nước yêu cầu (Wyc)

+ Đường đặc tính Z ~ F; Z ~ V

Tính Vh chưa kể đến tổn thất được ghi ở bảng sau: Bảng 3-2

Trình tự tính:

+ WQ (cột 3): Tổng lượng nước đến trong tháng

+ Wq (cột 4): Tổng lượng nước dùng trong tháng

+ Lượng nước thừa (cột 5): ∆W = WQ – Wq > 0

+ Lượng nước thiếu (cột 6): ∆W = WQ – Wq < 0

+ Cột 7: Luỹ tích lượng nước: Vhd

+ Cột 8: Lượng nước xả: Wx

=> Kết quả tính được ghi ở bảng 3-2:

Bảng 3-2: Bảng tính V h chưa kể đến tổn thất Thán

g

Ngà

(106m3)

∆V

Qua tính toán cân bằng nước chưa kể tổn thất ở bảng 3-2, ta thấy:

∆V+> ∆VNên Vhd = ∆V- =1,177 x 106 (m3)

-Dung tích toàn phần của hồ chứa chưa kể tổn thất là:

Vtp = Vhd + Vc = (1,177 + 0,065) x 106 = 1,242 x 106 (m3)

b/ Tính Vhd kể đến tổn thất:

+ Căn cứ vào dòng chảy năm thiết kế P85%

+ Tài liệu nước dùng trong các tháng trong năm

+ Tài liệu bốc hơi các tháng trong năm

+ Thấm sơ bộ chọn: k = 1,5% lượng nước chứa bình quân năm trong hồ

+ Đường đặc tính lòng hồ Z~F ; Z~V

Tính toán cân bằng nước, xác định Vh có kể đến tổn thất trong bảng 3-3

Giải thích các tính toán trong bảng 3-3:

Cột 1: Thứ tự các tháng sắp xếp theo năm thủy lợi

tần suất (P = 85 %)

Cột 3: Tổng lượng nước cần dùng trong từng tháng (lấy từ bảng 1.19)

Cột 4: Dung tích hồ chứa theo các tháng (Vi) lấy ở bảng 3-2 (cộng thêm Vc)Cột 5: Dung tích hồ chứa bình quân thời đoạn, Vbq = (Vi + Vi+1)/2

Cột 6: Diện tích mặt thoáng của hồ chứa bình quân thời đoạn (Fbq), tra quan hệF~V từ Vbq

Cột 7: Phân bố tổn thất bốc hơi các tháng trong năm (Zbh), lấy ở bảng 3-1

Cột 8: Lượng tổn thất bốc hơi, Wbh = Fbq.Zbh

Cột 9: Lượng tổn thất do thấm, Wth = k.Vbq (k = 1,5%)

Cột 10: Tổng lượng tổn thất, Wtt = Wbh + Wth

Cột 11: Lượng nước thừa, ∆V+ = (2) – (3) – (10)

Cột 12: Lượng nước thiếu, ∆V- = (10) + (3) – (2)

Cột 13: Lượng nước trữ, Vk = Vc + ∆V+

Cột 14: Lượng nước xả thừa, VX

IX 3,113 0,462 1,242 1,242 0,148 12,5 0,0019 0,019 0,020 2,631 1,280 2,631

X 4,2097 0,5225 1,242 1,242 0,148 14,6 0,0022 0,019 0,021 3,666 1,280 3,666

XI 2,1153 0,5247 1,242 1,242 0,148 14,2 0,0021 0,019 0,021 1,570 1,280 1,570XII 0,6556 0,5467 1,242 1,188 0,1448 13,4 0,0019 0,018 0,020 0,089 1,280 0,089

Tra trên đồ thị quan hệ Z ~ V ta được MNDBT = 1023,47 �1023,5 (m)

+ Tần suất kiểm tra % : P0,2%

3.4.3 Kiểm tra xác định cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế

3.4.3.1 Kiểm tra giả thiết cấp công trình

Cao trình đỉnh đập được xác định như sau

Căn cứ vào các điều kiện:

- Tần suất thiết kế: P = 1% - Bảng 4 (Trang 16)

- Tần suất kiểm tra: P = 0,2% - Bảng 4 (Trang 16)

- Tần suất đảm bảo tưới: P = 85% - Bảng 3 (Trang 15)

- Tần suất đảm bảo cấp nước: P = (80÷95) %

+ Hệ số lệch tải: - Bảng B.2 (Trang 47)

- Trọng lượng bản thân công trình: n = 1,05 (0,95)

- Áp lực thẳng do trọng lượng đất gây ra: n = 1,1 (0,9)

+ Hệ số điều kiện làm việc: m =1

+ Tuổi thọ công trình: T = 75 năm

*/ Tra TCVN 8216/20019, ta có:

- Chiều cao an toàn của đập:

Ứng với MNDBT a = 0,7 (m)Ứng với MNLTK a = 0,5 (m)

- Tần suất gió thiết kế: